LTP-181FFM LED Matris Ekran Özellikleri - 1,86 İnç (47,4 mm) Yükseklik - Yeşil ve Ultra Parlak Kırmızı - 16x16 Matris - Basitleştirilmiş Çince Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTP-181FFM, alfasayısal veya sembol bilgilerin net bir şekilde görüntülenmesini gerektiren uygulamalar için tasarlanmış orta boyutlu, iki renkli bir nokta matrisi görüntüleme modülüdür. Temel işlevi, ızgara düzeninde düzenlenmiş, bağımsız olarak adreslenebilir ışık yayan diyotlardan (LED) oluşan bir görsel çıkış arayüzü sağlamaktır.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu cihaz, endüstriyel, ticari ve enstrümantasyon uygulamaları için uygun kılan bir dizi kritik avantaja sahip olacak şekilde tasarlanmıştır. Sahip olduğu1.86 inç (47.4 milimetre) karakter yüksekliği, uzak mesafelerde bile mükemmel okunabilirlik sağlar. Ekran,yüksek parlaklık ve yüksek kontrast, aydınlık ortamlarda bile görünürlüğü garanti eder. Onungeniş görüş açısıEkran yüzeyinin farklı konumlarından bilgilerin net bir şekilde görüntülenmesine olanak tanır.

Güvenilirlik açısından, LED teknolojisinin doğasında bulunanKatı hal güvenilirliği, hareketli parçası olmadığı ve uzun kullanım ömrüne sahip olduğu anlamına gelir. OnunDüşük güç tüketimi gereksinimi, oldukça enerji tasarrufludur. Önemli bir mekanik özellik, modüllerindikey ve yatay olarak istiflenebilmesidir, daha büyük görüntü panelleri veya çok satırlı ekranlar oluşturmak için karmaşık arayüzlere gerek duymaz. LED'ler ayrıcaIşık şiddeti sınıflandırması, farklı birimler arasında ve nokta matrisi içinde parlaklık tutarlılığını sağlar, bu da görsel düzgünlük için çok önemlidir.

Hedef pazar, halka açık bilgi ekranları, endüstriyel kontrol panelleri, test ve ölçüm ekipmanları, trafik işaretleri ve sağlam, güvenilir, net durum veya veri görüntüleme gerektiren her türlü sistemi içermektedir.

2. Teknik Özelliklerin Detaylı Açıklaması

LTP-181FFM, 16 satır x 16 sütunluk bir nokta matris ekrandır. Çift renkli görüntüleme yeteneğini, iki farklı LED yarı iletken teknolojisini kullanarak gerçekleştirir.

2.1 Cihaz Tanımı ve Teknolojisi

Yeşil LED çipi,GaP substratı üzerindeki GaP malzemesindenBu derecelendirmeler, cihazın kalıcı hasar görmesine neden olabilecek sınırları tanımlar. Ortam sıcaklığında (TAlüminyum indiyum galyum fosfür (AlInGaP)teknolojisi, özellikle "süper parlak kırmızı" olarak etiketlenir ve kırmızı spektrumda yüksek verimlilik ve saflık anlamına gelir. Bu kırmızı çiplerOpak Galyum Arsenür (GaAs) substratıÜzerinde. Ekran,Siyah panelOrtam ışığını emerek kontrastı artırır ve LED'in üzerine eklenmiştir.Yayıcı filmTekil ışık noktalarını daha homojen bir karakter görünümüne dönüştürerek "noktasal" görünümü azaltır.

2.2 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Ortam sıcaklığının (T_A) 25°C olduğu durumda belirtilmiştir.

• Nokta başına ortalama güç tüketimi:Yeşil: 36 mW, süper parlak kırmızı: 40 mW.
• Nokta başına tepe ileri akımı:Yeşil: 100 mA, süper parlak kırmızı: 90 mA.
• Nokta başına ortalama ileri akımı:Yeşil: 13 mA, süper parlak kırmızı: 15 mA. Bu değer 25°C üzerinde doğrusal olarak azaltılmalıdır; yeşil için azaltma oranı 0.17 mA/°C, kırmızı için 0.2 mA/°C'dir.
• Ters voltaj başına nokta:Her iki renk için de 5 V.
• Çalışma ve Depolama Sıcaklık Aralığı:-35°C ila +85°C.
• Lehimleme Sıcaklığı:260°C'de 3 saniye süreyle, ölçüm noktası paket montaj düzleminin 1/16 inç (≈1.59 mm) altında.

2.3 Elektriksel ve Optik Özellikler

Bunlar, T_A= 25°C'de belirtilen test koşullarında garanti edilen performans parametreleridir.

2.3.1 Yeşil LED Özellikleri

• Ortalama ışık şiddeti (I_V):Tipik değer 1400 µcd, minimum değer 500 µcd. Test koşulu: Tepe akımı (I_p) = 35 mA, görev döngüsü 1/16.
• Tepe emisyon dalga boyu (λ_p):565 nm (tipik). Test koşulu: İleri yön akımı (I_F) = 20 mA.
• Spektral çizgi yarı genişliği (Δλ):30 nm (tipik değer). I_F= 20 mA.
• Ana dalga boyu (λ_d):569 nm (tipik değer). I_F= 20 mA.
• Her bir nokta için ileri yönlü voltaj (V_F):I_F=80mA'da, tipik değer 2.6 V (maksimum 3.7 V); I_F=20mA'da, tipik değer 2.1 V.
• Her bir nokta için ters yönlü akım (I_R):V_R= 5V iken, maksimum 100 µA.
• Işık şiddeti eşleştirme oranı (I_V-m):Herhangi iki nokta arasındaki maksimum oran 1.6:1'dir. Test koşulu: I_p= 35 mA, görev döngüsü 1/16.

2.3.2 AlInGaP Ultra Parlak Kırmızı LED Özellikleri

• Ortalama ışık şiddeti (I_V):Tipik değer 1500 µcd, minimum değer 500 µcd. Test koşulu: I_p= 15 mA, görev döngüsü 1/16.
• Tepe emisyon dalga boyu (λ_p):650 nm (tipik değer). I_F= 20 mA.
• Spektral çizgi yarı genişliği (Δλ):35 nm (tipik değer). I_F= 20 mA.
• Ana dalga boyu (λ_d):639 nm (tipik değer). I_F= 20 mA.
• Her bir nokta için ileri yönlü voltaj (V_F):I_F=80mA'de, tipik değer 2.8 V (örtük maksimum 3.7 V); I_F20mA'de tipik değer 2.6 V.
• Her bir nokta için ters yönlü akım (I_R):V_R= 5V iken, maksimum 100 µA.
• Işık şiddeti eşleştirme oranı (I_V-m):Maksimum 1.6:1. Test koşulu: I_p= 15 mA, görev döngüsü 1/16.

Not: Işık şiddeti ölçümü, CIE fotopik görme tepki eğrisine yakın bir sensör ve filtre kullanılarak yapılır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Spesifikasyon, LED'in geçtiğiIşık şiddeti sınıflandırması. Bu kritik bir sınıflandırma sürecidir.

• Işık Şiddeti Sınıflandırması:Belirlenen maksimum eşleşme oranı 1.6:1, tek bir görüntüleme modülü içinde, aynı sürücü koşullarında, herhangi bir LED noktasının en karanlık noktadan %60'tan fazla parlak olmamasını sağlar. Bu, karakterlerin ve tüm görüntüleme alanının parlaklık düzgünlüğünü sağlamak, "sıcak nokta" veya soluk bölümlerin oluşmasını önlemek için çok önemlidir.
• Dalga Boyu:Tepe dalga boyu (565nm, 650nm) ve baskın dalga boyu (569nm, 639nm) için tipik değerler verilmiş olsa da, üretim farklılıkları, yeşil ve kırmızının kabul edilebilir görsel bantlar içinde kalmasını sağlamak için kontrol edilir. Spektral yarı genişlik verileri (30nm, 35nm) renk saflığını göstermektedir.
• İleri Yönlü Gerilim:Belirtilen aralık (örneğin, yüksek akımda yeşil için 2.1V ila 3.7V), yarı iletken üretimindeki doğal farklılıkları hesaba katar. Sürücü devresi, parlaklık tutarlılığını sağlamak için bu aralığa uyum sağlayacak şekilde tasarlanmalıdır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası referans alınmıştır.Tipik Elektriksel/Optik Karakteristik Eğrileri. Sağlanan metin belirli grafikleri ayrıntılandırmasa da, bu tür cihazların standart eğrileri genellikle şunları içerir:

• I-V (Akım-Gerilim) Eğrisi:Tek bir LED noktasının ileri yön akımı ile ileri yön gerilimi arasındaki ilişkiyi gösterir. Doğrusal değildir ve bir açılma/eşik gerilimine (bu renkler için yaklaşık 1.8-2.0V) sahiptir; bu gerilimin üzerinde akım, gerilimdeki küçük artışlarla hızla yükselir. Bu eğri, akım sınırlayıcı devre tasarımı için çok önemlidir.
• Işık Şiddeti vs. İleri Yön Akımı (I_F):Işık çıkışının akımdaki artışla nasıl değiştiğini gösterir. Geniş bir aralıkta genellikle doğrusaldır, ancak çok yüksek akımlarda termal etkiler nedeniyle doyuma ulaşır.
• Işık Şiddeti vs. Ortam Sıcaklığı:LED eklem sıcaklığı arttıkça ışık çıkışının nasıl azaldığını gösterir. Bu azaltma, mutlak maksimum değerlerde belirtilen ortalama akım azaltmasıyla doğrudan ilişkilidir.
• Spektral Dağılım:Tepe dalga boyu ve baskın dalga boyu ile spektral yarı genişliği gösteren, dalga boyuna karşı bağıl şiddet grafiği; renk özelliklerini doğrular.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

Veri sayfası detaylı mekanik çizimler içermektedir (burada gösterilmemiştir). Çizimlerdeki önemli notlar şunları belirtir:Tüm boyutlar milimetre (mm) cinsindendir., veVarsayılan tolerans ±0.25 milimetre (0.01 inç)'dir.Belirli bir özellik notasyonu aksini belirtmedikçe. Bu çizim, genel dış boyutları, montaj deliği konumlarını, LED matris görünür alanını ve 48 pinin kesin konumlarını ve aralıklarını tanımlar.

5.2 Pin Bağlantıları ve Devre Şeması

Bu cihaz, 48 pinli çift sıralı düz paketleme (DIP) kullanır. Çoklanmış 16x16 matris kullanımı nedeniyle pin tanımlamaları nispeten karmaşıktır. Pinler şu şekilde atanmıştır:Satır ortak anot或Sütun katotve yeşil ve kırmızı LED'ler için özel pinler bulunur. Örneğin, pin 3 yeşil 1. sütun katodu iken, pin 11 kırmızı 1. sütun katodudur. Bu düzen, kontrolcünün bir satırı seçmesine (ortak anoduna pozitif voltaj uygulayarak) ve ardından ilgili sütun katot pini üzerinden akım çekerek o satırdaki belirli bir yeşil veya kırmızı noktayı yakmasına olanak tanır.

Veri sayfası, genellikle tüm 256 LED'in (16x16) bağlantısını gösteren ve her renkteki her belirli LED noktasının hangi anot satırı ve katot sütunu tarafından kontrol edildiğini açıklayan bir iç devre şemasına atıfta bulunur.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

Sağlanan temel rehberlikLehimleme Sıcaklık Profili: 260°C'de 3 saniye süreyle, ölçüm noktası paket gövdesinin 1/16 inç (1.59 mm) altında. Bu, iç LED veya plastik paketin aşırı ısınmadan zarar görmesini önlemek için standart dalga lehimleme veya elle lehimleme referans noktasıdır. Geri akış lehimleme için, yaklaşık 260°C tepe sıcaklığına sahip standart kurşunsuz profil uygundur, ancak pin seviyesindeki 3 saniyelik kılavuz ilkeyi karşılamak için sıvı faz çizgisi üzeri süre (TAL) kontrol edilmelidir.

İşlem, yarı iletken cihazlar için standart ESD (elektrostatik deşarj) önlemlerine uygun olarak yürütülmelidir. Depolama, belirtilen -35°C ila +85°C sıcaklık aralığında ve düşük nem ortamında yapılmalıdır.

7. Uygulama Önerileri

7.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Endüstriyel Kontrol Paneli:Makine durumunu, üretim sayısını, hata kodlarını veya ayar değerlerini gösterir.
• Test ölçüm cihazı:Sayısal okumaları, birimleri ve mod göstergelerini görüntüler.
• Bilgi ekranı:Kamusal alanlarda basit mesajlar, sıra numaraları veya tarifeleri göstermek için kullanılır.
• Yığın Ekran Sistemi:Birden fazla modül, daha uzun metin mesajları, daha büyük yazı tipleri veya çok satırlı veriler görüntülemek için birleştirilebilir.

7.2 Tasarım Hususları

• Sürücü Devresi:16:1 çoklama (16 satır) yönetmek için yeterli I/O pini veya özel LED ekran sürücü entegresi (MAX7219 veya benzeri çoklama sürücüler gibi) bulunan bir mikrodenetleyici gereklidir. Sürücü, seçilen nokta için gerekli tepe akımını (örneğin, nokta başına 80mA, görev döngüsüne bölünmüş) sağlamalıdır.
• Akım Sınırlama:Mutlak maksimum akımı aşmayı önlemek ve istenen parlaklığı ayarlamak için her katot sütununun (veya gruplandırılmış sütunların) harici bir akım sınırlama direnci veya sabit akım sürücüsü kullanılmalıdır. Hesaplamalar maksimum V_Ftüm koşullar altında güvenli bir akım sağlamak için kullanılmalıdır.
• Termal Yönetim:Ortalama akımın sıcaklığa bağlı azaltma kurallarına uyulmalıdır. Yüksek ortam sıcaklıklarında, eklem sıcaklığını güvenli sınırlar içinde tutmak ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için çoğullama görev döngüsünün veya tepe akımının düşürülmesi gerekebilir.
• Görüş Açısı:Geniş bir görüş açısı faydalıdır, ancak mekanik kasa tasarımında, beklenen gözlemci konumuyla hizalanacak şekilde dikkate alınmalıdır.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Genel tek renkli veya daha küçük nokta matrisli ekranlarla karşılaştırıldığında, LTP-181FFM belirgin avantajlara sahiptir:

• Çift Renk Yeteneği:Özel yeşil ve yüksek verimli AlInGaP ultra parlak kırmızı LED'ler kullanılarak, çift renkli bilgi sunumuna (örneğin, yeşil normal durumu, kırmızı alarm/uyarıyı belirtir) izin verir, bilgi yoğunluğunu ve netliğini artırır.
• Büyük Karakter Yüksekliği (1.86 inç):Daha küçük 5x7 veya 8x8 nokta matrisli göstergelerle karşılaştırıldığında, üstün uzun mesafe okunabilirliği sağlar ve küçük boyutlu göstergeler ile büyük işaretler arasındaki boşluğu doldurur.
• Yoğunluk Sınıflandırması:Garantili 1.6:1 yoğunluk eşleştirme oranı bir kalite işaretidir ve ucuz, sınıflandırılmamış ekranlarda bulunmayabilecek profesyonel seviye ekran düzgünlüğünü sağlar.
• Yığılabilir Tasarım:Mekanik tasarım, çok modüllü ekranların kolay montajını sağlar; bu özellik, bağımsız kullanım için tasarlanmış ekranlarda yaygın değildir.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S1: "Tepe" dalga boyu ile "ana" dalga boyu arasındaki fark nedir?
A: Tepe dalga boyu (λ_p), yayılan ışık şiddetinin maksimum değere ulaştığı dalga boyudur. Baskın dalga boyu (λ_d), LED'in algılanan rengiyle eşleşen tek renkli ışığın dalga boyudur. LED'ler için λ_dgenellikle insan renk algısıyla daha ilişkilidir.

Q2: Neden yeşil (35mA) ve kırmızı (15mA) için ışık şiddeti test akımları farklıdır?
A: Bu, iki yarı iletken teknolojisinin farklı verimliliklerini yansıtır. AlInGaP ultra parlak kırmızı LED daha verimlidir ve tipik ışık yayma yoğunluğunu (1500 µcd), GaP yeşil LED'in kendi tipik yoğunluğuna (1400 µcd) ulaşması için gereken sürücü akımından daha düşük bir akımda üretebilir.

Q3: Bir sütun için gerekli seri direnç nasıl hesaplanır?
A: Ohm Kanunu kullanılır: R = (V_{Güç Kaynağı}- V_F- V_{Sürücü Transistörü Düşüm Gerilimi}) / I_F. Veri sayfasındaki maksimum V_F(örneğin, yeşil LED 80mA'de 3.7V), düşük V_F'li LED'ler için bile akımın asla sınırı aşmamasını sağlamak için. Sütun sürücü transistörü/MOSFET'in düşüm voltajını (V_{Sürücü Transistörü Düşüm Gerilimi}) dikkate alın. Akım I_FGerekli olan her noktanın tepe akımıdır (örneğin, 80mA), ancak multiplex tasarımda bu akımın, tek bir satır zaman diliminde aktif olan sütunlardaki tüm noktalar tarafından paylaşıldığını unutmayın.

Q4: Test koşullarındaki "1/16 DUTY" ne anlama geliyor?
A: Ekranın 1/16 görev döngüsüne sahip bir multiplex modunda sürüldüğünü belirtir. Bu, 16 satırlık nokta matrisleri için standarttır. Her satır yalnızca toplam yenileme döngüsü süresinin 1/16'sı kadar enerjilendirilir. Işık şiddeti, ekranın pratik kullanımda olduğu gibi, bu koşul altında ölçülür. Düşük görev döngüsünü telafi etmek ve istenen ortalama parlaklığa ulaşmak için "açık" süresindeki tepe akımı, ortalama akımdan daha yüksektir.

10. Tasarım Kullanım Örnek Çalışmaları

Senaryo: Çok satırlı bir üretim sayacı ekranı tasarlayın.
Bir mühendis, bir fabrika atölyesinde makinelerin mevcut üretim sayısını ve hedef değerini göstermek için bir ekran tasarlamak istiyor. İki LTP-181FFM modülünü dikey olarak istiflemeyi seçiyorlar.

Uygulama Planı:Tek bir mikrodenetleyici iki ekranı sürer. Firmware, 16 satır çoklama rutinini yönetir ve her satırı sırayla yeniler. Üst modül "SAYI: [sayı]" bilgisini yeşil renkte gösterir. Alt modül "HEDEF: [sayı]" bilgisini yeşil renkte gösterir. Makine bir hata nedeniyle durursa, ilgili satır veya ayrı bir "HATA" mesajı ilgili modülde kırmızı renkte yanıp sönebilir. Yığılabilir tasarım mekanik montajı basitleştirir. Yüksek parlaklık ve geniş görüş açısı, operatörün bilgileri atölyenin farklı noktalarından görmesini sağlar. Yoğunluk derecelendirmesi, iki modül yan yana olduğunda tutarlı ve düzgün bir görünüm sağlar.

11. Çalışma Prensibi Özeti

LTP-181FFM temel alınarakLED matris çoğullamaÇalışma prensibi. 16x16 tek renkli veya çift renkli bir matris için 256 veya daha fazla bağımsız uç kullanmak pratik değildir. Bunun yerine, LED'ler bir ızgara düzeninde yerleştirilir; tek bir satırdaki tüm LED'lerin anotları birbirine bağlanır (satır ortak anot) ve belirli bir renkteki tek bir sütundaki tüm LED'lerin katotları birbirine bağlanır (sütun katot).

Belirli bir noktayı (örneğin, 5. satır, 3. sütundaki yeşil nokta) yakmak için, denetleyici yenileme döngüsü içinde hızlı bir şekilde şu adımları sırayla gerçekleştirir: 1) 5. satırın ortak anotunu pozitif voltaja (örneğin, +5V) ayarlar. 2) 3. sütunun (yeşil) katodunu toprağa (0V) bağlar, devreyi tamamlar ve o belirli yeşil LED'den akım akmasını sağlar. Diğer tüm satırlar kapalıdır ve diğer tüm sütun hatları yüksek seviyede (açık devre) tutulur. Tüm 16 satır çok hızlı bir şekilde (örneğin, 100Hz veya daha yüksek) taranarak, görsel süreklilik, 16x16 matristeki tüm istenen noktaların aynı anda yanıyormuş gibi görünmesi illüzyonunu yaratır. Çift renk yeteneği, sadece kırmızı LED'ler için bağımsız olarak kontrol edilen ayrı bir katot pim seti ekler.

12. Teknoloji Trendleri

LTP-181FFM olgun GaP (yeşil) ve AlInGaP (kırmızı) teknolojilerini kullanırken, daha geniş LED ekran alanı gelişmektedir. Trendler şunları içerir:

• Daha yüksek verimli malzemeler:GaAs üzerindeki AlInGaP'den daha verimli yapılara geçiş veya verimliliği ve renk gamını artırmak için (zorlu olsa da) InGaN tabanlı malzemeler kullanarak kırmızı LED üretimi.
• Entegre Sürücüler:Daha yeni ekran modülleri genellikle çoğullama sürücü IC'lerini ve bazen de mikrodenetleyici arayüzlerini (I2C veya SPI gibi) doğrudan modül PCB'sine entegre eder, bu da LTP-181FFM gibi çıplak LED matrislerine kıyasla harici devre tasarımını önemli ölçüde basitleştirir.
• Yüzey Montaj Teknolojisi (SMT):Birçok modern LED matris, daha ince profillere, otomatik montaja ve potansiyel olarak daha yüksek çözünürlüğe izin veren SMT LED'leri ve paketleri kullanır. LTP-181FFM'ın delikten montaj tasarımı sağlamdır ve elle lehimleme veya onarımın gerekebileceği uygulamalar için uygundur.
• Tam Renkli RGB Matris:Daha gelişmiş grafik veya çok renkli metin uygulamaları için, her pikselde kırmızı, yeşil ve mavi (RGB) LED'lerin entegre edildiği nokta matrisleri giderek daha yaygın hale gelmektedir, ancak bunlar daha karmaşık sürücü elektroniği gerektirir.

LTP-181FFM, sınıfında güvenilir ve yüksek performanslı bir çözümü temsil eder; boyut, parlaklık, çift renk işlevi ve tasarım esnekliği arasında denge kurarak, geniş bir gömülü ekran uygulama yelpazesi için uygundur.